Interaktiewe, open source bui lig: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:28

Hierdie instruksies sal beskryf hoe u 'n interaktiewe, multifunksionele stemming lig kan maak. Die kern van hierdie projek is die BlinkM I2C RGB LED. Toe ek eendag op die internet blaai, het die BlinkM my aandag getrek, en ek het net gedink dit was te cool om van te vergeet. Dus, 'n paar maande later, het ek besluit om 'n soort bui te maak. En hier is dit!

Stap 1: wat u benodig

Hierdie projek kan redelik goedkoop wees as u die regte goed gebruik. Ek kyk na alternatiewe onderdele wat gebruik kan word om dit goedkoper te maak. Ek het net 'n paar komponente gebruik wat 'n bietjie duurder is, omdat dit die konstruksieproses 'n bietjie makliker maak.

Die ligbron:

BlinkM RGB I2C-beheerde LED

Die beheerder:

Arduino -mikrokontroleur - ek het 'n 'Arduino Nano' gebruik omdat ek iets baie klein nodig gehad het vanweë die hoeveelheid beskikbare ruimte binne -in die 'aanraaklig' wat gebruik is om alles te huisves

Behuising:

Ek het baie verskillende omhulsels vir hierdie stemmingslig oorweeg, en ek het uiteindelik besluit op iets wat ons almal ken: die goedkoop-o, wit, 'aanraakkoepelligte'. Ek het 'n tweepak by die huisdepot gekry vir slegs $ 4. Die hoeveelheid ruimte in hierdie ligte is meer as genoeg om by al die komponente te pas, as u dit reg doen.

Krag/verbindings:

Aan die begin het ek gedink dit sal gaaf wees om die batterykrag uit te skakel (omdat die behuising reeds 'n batterykompartement het), maar dit is nie so prakties as u dit vir lang tyd gaan gebruik nie. In plaas daarvan gebruik ek 'n 5,5 mm DC -aansluiting van die radioshack met 'n 12V 150Ma -transformator wat ek gehad het. Die reguleerder aan boord van die arduino bring die 12 volt af, en 150Ma was volop om alles aan te dryf. Vir draad gebruik ek net wat ek ook al gehad het. Maak seker dat u soliede kerndraad gebruik.

Komponente:

Die komponente word gebruik om die drie sensors vir die bui lig te maak: die klanksensor, die 'tik' -sensor en die ligsensor. Vir die klanksensor benodig u:- LM741 Op-Amp- Elektretmikrofoon (3-lood)- 2.2k weerstand- 100k resisor- 200k weerstand- 0.47uf elektrolitiese kondensator- 0.047uf keramiek kondensator- 2x 10k weerstande- Diode Vir die 'tik'-sensor, u benodig slegs:- Piezo-element (u kan dit red van sekere elektroniese speelgoed, telefone en baie ander elektroniese toestelle wat piep, of u kan dit kry van 'n muis, radioshack, ens.).- 1M weerstand … En vir die ligsensor benodig u:- CdS-sel (LDR), verkieslik 'n baie groot een (meer resolusie).- 10K-weerstand- 3-pins kopstuk en gekrimpte verbindingsdrade (opsioneel)

Ander

Ek het 'n broodbord gebruik omdat ek nie regtig baie wou soldeer nie. Ek het ook baie gekromde verbindingsdrade gebruik om al die verbindings veiliger te maak, maar dit is opsioneel. Alternatiewelik kan u 'n homebrew-ontwikkelingsbord gebruik om die ATmega168-mikro te ondersteun en 'n Dm-styl ATmega168 te gebruik (die lang met die groter leads). Ek weet nie hoe goed dit sal pas nie, maar dit is beslis die moeite werd om te probeer. As u nie die geld het vir 'n broodbord nie, kan u 'n gewone ATmega168 op 'n PCB soldeer en die reguleerder, programmeerkonneksies, ens.

Stap 2: Berei die 'raaklig' voor

Eerstens moet ons die goedkoop-aanraak-lig wat ons by die huis gekry het, lig maak. Draai eers die lig om en verwyder die batteryklep en skroewe. Binne die batterykompartement sien u die gloeilamp. Haal dit uit en gooi dit en die gloeilamp weg. Maak dan die omhulsel oop. Nou moet ons die krag hanteer. Verwyder die metaalstuk in die middel van die batterykompartement sowel as die draad wat dit met een van die batterykontakte verbind. Soldeerdrade op die batterykontakte soos aangedui. U kan dit ook etiketteer as u nie 'n ander kleur het nie. Ons gaan hierdie stemmingslig ook laat werk via 'n transformator. Boor 'n gat met 'n boorpunt van ongeveer dieselfde grootte as die deursnee van die DC -aansluiting. Skroef dit dan vas totdat dit inpas met die omhulsel. Die laaste wysiging wat ons hier moet aanbring, is om die piezo -kraansensor by te voeg. Dit is die beste om dit op die plastiekrand te monteer vir 'n beter sensitiwiteit. Ek het dit later in die instruksies elders op die foto laat sien, maar dit is net omdat ek die omhulsel tydens die toets soveel moes oop- en toemaak dat die drade begin breek het. Plak dit eenvoudig aan die plastiek vas, maar maak seker dat dit nie die meganiese beweging van die movabke -koepel belemmer nie! (dit wil sê, laat dit nie te veel uitsteek nie).

Stap 3: Voeg kragkringbeskerming by

Hierdie deel is 'n eenvoudige byvoeging wat diodes gebruik om die muurtransformator/batterye te beskerm teen gebraai as u die batterye geïnstalleer het terwyl u die DC-aansluiting gebruik. U kan enige blokkeerdiodes gebruik, solank die maksimum spanning daarvoor hoër is as die muurtransformator. Die gedeelte gemerk 'VIN' in die ongereguleerde kragstrook op die broodbord (wat na VIN op die arduino gaan). Die onderdeel met die naam 'DCPower' is die DC -aansluiting. Om een of ander rede was die program waarmee ek hierdie skema gemaak het, baie kieskeurig oor etikette, so dit het my dit laat noem. OPMERKING: as u nie hierdie kringloop maak nie, kan u die batterye NIE in die batterykompartement hou nie, terwyl die gemoedstoestand by die muurtransformator ingeprop is, anders kan dit dit beskadig.

Stap 4: Voeg die broodbord, Arduino en BlinkM by

Voordat ons die broodbord byvoeg, moet ons die batterykontakte van die onderkant van die metaalpaneel isoleer (dit wil sê, as u die metaalplaat aan die uwe hou. Indien nie, slaan hierdie stap oor). Sit 'n bietjie plakband oor al die metaalkontakte om seker te maak dat hulle geïsoleerd is. Ons wil geen blootgestelde draad hê nie. Plak nou die broodbord bo -op die batterykompartement vas (ek het warm gom gebruik). Gelukkig pas dit by ons perfek. Steek nou die positiewe (+) en negatiewe (-) drade van stap 2 in een van die positiewe en negatiewe kragstroke van die broodbord. Nou kan ons die arduino en die blinkm aan mekaar koppel. Hier is die penverbindings:

• A5 - Klok (gemerk 'c' op BlinkM)
• A4 - Data (gemerk 'd' op die BlinkM)

En as u dit gedoen het, koppel die ONGEREGULEERDE VCC (+) aan die 'VIN' -pen op die arduino en die GEREGuleerde VCC met die (+) pen op die BlinkM. Koppel dan GND op die arduino en BlinkM aan die GND op die kragstrook, en brug albei GND -kragstroke saam. Wees versigtig om hierdie verbindings nie deurmekaar te maak nie, anders kan u die BlinkM braai.

Stap 5: Die sensors - klank, tik en lig

Die volgende in die ry is die sensors. Die ligsensor is die eenvoudigste om te bou. Die draad wat na regs gaan, sluit aan by die arduino. Meer inligting oor WATTER penne die sensors kan koppel, is in die volgende stap. Die klanksensor is 'n bietjie harder, maar nie belaglik kompleks nie. LET WEL: ek het nie 'n spanningsverdelerkring hier getoon nie. Die 2.5V in die skema moet verskaf word deur iets wat 'n 'spanningsverdeler' genoem word. Dit is 'n baie, baie eenvoudige stroombaan wat bestaan uit verskeie vaste weerstande, of 'n pot (potensiometer). Gebruik 'n 50K -pot vir hierdie kring. Google 'spanningsverdeler' en kyk na die Wikipedia -inskrywing vir hulp met die bou van een. EDIT 27/09/08: Ek het hierdie klankbaan laat vaar en in plaas daarvan een wat uit 'n klank-geaktiveerde verligter hang, gebruik. Die kring hier werk nie goed nie; Ek weet nie hoekom nie, maar die ontwerp is gebrekkig; iets is nie heeltemal reg nie. Ek het opgemerk dat die stroombaan van die hanger 'n SMD LM386-versterker gebruik. Ek het net gesoldeer voordat die weerstande na die LED's, VCC en GND gegaan het. Al wat ek hoef te doen was om die waardes in die sagteware 'n bietjie te manipuleer, en presto! beter werkende klankresponsiewe bui. Op die oomblik is die video van die lig wat polsend na musiek is, toe die oorspronklike stroombaan gebruik is. Miskien sal ek 'n ander een oplaai met die verbeterde ontwerp (dit lyk meer asof dit op die musiek reageer as gevolg van die nuwe kring). Ek was nie seker hoe om die piëzo -element te soldeer nie, so ek het dit raai en soldeer soos getoon. Dit werk egter. Die polariteit van die piëzo maak nie saak nie. Die weerstand is op die broodbord (nie getoon nie). 'N Ander BELANGRIKE OPMERKING: Die waardes vir hierdie stroombane SAL van u s'n verskil, dus moet u die kode aanpas. As u enige vrae het oor hierdie waardes, laat weet my gerus.

Stap 6: Vind ruimte vir die sensors, en koppel dit alles

Hierdie deel moet nie te moeilik wees nie. Die 'touch light' -omhulsel het genoeg ruimte om by alles te pas wat ons nodig het. Ek het die sensors geplaas waar hulle ook al sou pas. Al die verbindings is:

• Speld A6: Klanksensor - OPMERKING: vir nie -arduino -nano -gebruikers het ander arduino's nie 'n 7de analoog pen nie. U sal dit in die kode moet verander.
• Speld A3: Piezo -sensor (tik sensor)
• Speld A0: Lichtsensor

Maak seker dat u nie die (+) leidings van die sensors per ongeluk aan die ongereguleerde kragstrook koppel nie, anders sal u dit braai.

Stap 7: Toets dit

Maak seker dat die kragverbindings goed is; koppel dit aan met die kragadapter en probeer dit met behulp van batterye. 'N Algemene probleem is swak verbindings met positief en grond. LET WEL: ek weet dat die prent nie die ligsensor wys nie; Ek het dit net geneem voordat ek die gedeelte bygevoeg het.

Stap 8: Programeer dit, maak dit toe en gebruik dit

Die kode wat ek gebruik het, gebruik 'n biblioteek wat deur Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) en die vervaardigers van BlinkM (ThingM) geskep is. Ek sal probeer om aantekeninge in die kode by te voeg wanneer ek kan om dit meer verstaanbaar te maak; Ek is tans besig. U moet die kodebiblioteek (die lêer met die etiket "BlinkM_funcs.h") in die arduino -sagteware oopmaak as u die kode oplaai, anders werk dit nie. As u die kode wil sien, maar nie oor die arduino -sagteware beskik nie, kan u dit oopmaak met 'n woordverwerkingsprogram (oftewel wordpad vir Windows -gebruikers). Idees vir nuwe funksies is welkom. Plaas hulle gerus; Ek wil hierdie open source maak. Die doel van die manier waarop ek die kode saamgestel het, is sodat nuwe funksies maklik bygevoeg kan word. Sommige van die funksies word deur die vervaardiger (ThingM) in die BlinkM geprogrammeer, maar twee daarvan het ek gemaak; 'Sound Light' en 'Mimic Light'. Op die oomblik het dit die volgende:

• Mood Light - Vervaag stadig tot ewekansige kleure
• Kers - Flikker soos 'n kers met lemoene en geel
• Waterweerkaatsings - 'Shimmers' met blues, turkoois en siaan kleure
• Seisoenale kleure - Verander seisoenale kleure (ek dink hulle is blou, groen, pers en oranje)
• Donderstorm - Flitse wat soms weerlig simuleer
• Stoplig - Skakel van rooi na geel na groen en weer terug
• Mimiek van lig - Teken 'n reeks van tot 50 aan/af siklusse van lig op (u kan 'n flitslig gebruik), memoriseer die aan/uit tye en speel dit dan af in 'n eindelose lus.
• Klanklig - Pulseer na die klank van musiek

Tik liggies op die deurskynende koepel om funksies te eniger tyd te verander. Daar is een uitsondering op hierdie reël: as u die 'nabootsende lig' -funksie bereik, flikker dit groen. As u op die koepel tik terwyl dit flikker, gaan dit na die laaste funksie ('klanklig'). As u net wag, gaan dit na die funksie 'naboots lig'. As u by die 'klanklig' -funksie kom, kan u nie funksies verander nie en na die eerste gaan, vanweë die manier waarop dit die klanksensor lees. Nou kom die moeilike deel. Om die omhulsel van die bui te sluit, moet u 'n paar noukeurige stappe neem. Eerstens moet u die ondersteuningsvere in lyn bring met die klein oortjies op die plastiekkoepel. Aangesien die DC -aansluiting op die rand is en die drade na die broodbord gaan, moet u die plastiekkoepel EERSTE oor die drade gly, en dan die skroefkolomme van die buitenste rand in lyn bring met die inkepings op die plastiekkoepel. Maak seker dat al die oortjies in lyn is met die plasing van die ondersteuningsvere, wat ook ooreenstem met die skroefkolomme op die rand, en die skroefgate op die basisplaat. As u seker is dat alles in lyn is, klik dan die buitenste rand op die basisplaat vas. Maak dan seker dat daar geen drade in die vere vas is nie, of dat dit in die toekoms op 'n plek kan wees. Dit sal die beweging van die plastiekkoepel belemmer. Laastens, vervang die skroewe en geniet dit! Laaste opmerkings: BELANGRIK: moenie batterye gebruik nie en steek nie die muuradapter terselfdertyd in nie. Ek is nie seker wat sal gebeur nie, maar ek is seker dit sal alles wat met die krag verband hou vernietig !!

Stap 9: EKSTRA

Hier is 'n paar video's: dit is van die 6 vooraf geprogrammeerde funksies wat in die BlinkM ingebou is: … Hierdie een is die pasgemaakte klank-/musiekreaksie-kode wat ek bygevoeg het (kan u raai watter liedjie dit is … ?: … En laastens, maar beslis nie die minste is die coolste (dink ek) en die moeilikste funksie om van almal te maak; die funksie 'naboots lig':